ວິທີທີ່ຄວາມຕ້ອງການທ້ອງ (Torque) ມີອິດທິພົວຕໍ່ການເລືອກເຄື່ອງມືຂັດ

ການເຂົ້າໃຈຫຼັກການພື້ນຖານຂອງທອກເກີໃນ ອຸປະກອນຂູ້ ການເຮັດວຽກ

ເຫດໃດທີ່ທອກເກີເປັນພາລາມິເຕີດ້ານປະສິດທິພາບທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດສຳລັບເຄື່ອງມືຂັດ

ທອກຄີ (Torque) ແມ່ນເປັນພະລັງງານທີ່ໃຊ້ໃນການບິດ ເຊິ່ງຈຳເປັນສຳລັບເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະເພື່ອດັນຜ່ານວັດຖຸຕ່າງໆ ແລະ ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຈາະເຂົ້າໄປຢ່າງເໝາະສົມ. ເມື່ອບໍ່ມີທອກຄີພໍ, ອຸປະກອນອາດຈະຕິດຢູ່ທີ່ນັ້ນ ຫຼື ເລີ່ມຫັນເບື່ອງໄປດ້ານຂ້າງ, ໂດຍເປັນພິເສດເວລາເຈາະວັດຖຸທີ່ແຂງແຮງເຊັ່ນ: ຫີນກະລານິດ. ສຳລັບຫີນກະລານິດ ຕ້ອງໃຊ້ພະລັງງານຫຼາຍຂຶ້ນ 3-5 ເທົ່າ ເມື່ອທຽບກັບຫີນທີ່ນຸ້ມກວ່າເຊັ່ນ: ຫີນທราย. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຖ້າມີທອກຄີຫຼາຍເກີນໄປ ກ็ອາດເກີດບັນຫາຮ້າຍແຮງໃນບໍ່. ຕົວເຈາະ (Drill strings) ອາດຈະຫັກ, ເຄື່ອງຈັກອາດຈະຕິດ, ສ່ວນປະກອບທີ່ເຮັດວຽກດ້ວຍໄຮໂດຣລິກ (hydraulic components) ອາດຈະເສີຍຫາຍ, ແລະ ຕົວເຈາະອາດເລີ່ມເບື່ອງໄປຈາກເສັ້ນທາງທີ່ຕັ້ງໄວ້ ເຮັດໃຫ້ຮູທີ່ເຈາະບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ຕົວເລກກໍສະທ້າທັງສິ່ງນີ້. ອີງຕາມລາຍງານຈາກເຂດການປະຕິບັດ, ປະມານສອງສ່ວນສາມຂອງການຢຸດດຳເນີນການທີ່ບໍ່ໄດ້ຄາດເດົາໄວ້ທັງໝົດ ແມ່ນເຊື່ອມໂຍງກັບບັນຫາທອກຄີ. ການຄຳນວນໃຫ້ເຖິງຄວາມສົມດຸນທີ່ຖືກຕ້ອງລະຫວ່າງລະດັບທອກຄີກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງຊັ້ນຫີນ ມີຜົນກະທົບຢ່າງໃຫຍ່ຫຼວງ. ມັນຊ່ວຍໃຫ້ການເອົາວັດຖຸອອກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນສຶກສາໄວ້ເກີນໄປ. ສິ່ງນີ້ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງໃນການເຈາະຫີນທີ່ແຂງ, ເນື່ອງຈາກຖ້າມີການຂາດພະລັງງານທີ່ໃຊ້ເຈາະເຖິງແມ່ນແຕ່ເລັກນ້ອຍ ກໍຈະເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບການເຈາະຫຼຸດລົງທັນທີ.

ການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ານຟິສິກ: ອຳນາດບິດ, ອຳນາດ, ແລະ ຄວາມໄວໃນການປັ່ນ (Rotational Speed) ໃນການຂຸດເຈາະໃນໂລກຈິງ

ຄວາມໄວທີ່ສູງຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງອຳນາດບິດຢ່າງສອດຄ່ອງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສວຍຫຼຸດຂອງແທງຂຸດເຈາະກ່ອນເວລາ; ອຳນາດບິດທີ່ຫຼາຍເກີນໄປໃນຄວາມໄວຕ່ຳຈະເສີຍພະລັງງານ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ການຂຸດເຈາະຫີນgraniteທີ່ 150 RPM ຕ້ອງການອຳນາດບິດປະມານ 2,500 Nm ເພື່ອໃຫ້ເກີດການເຈາະທີ່ມີປະສິດທິຜົນ, ໃນຂະນະທີ່ດິນເຄື່ອງດິນ (clay) ສາມາດບັນລຸຜົນໄດ້ດີທີ່ສຸດທີ່ 400 RPM ໂດຍໃຊ້ອຳນາດບິດພຽງແຕ່ 800 Nm.

ການຈັບຄູ່ຄວາມສາມາດຂອງອຳນາດບິດຂອງເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະກັບຄວາມແຂງຂອງຊັ້ນດິນ

ດິນ ແລະ ຫີນ: ຂອບເຂດອຳນາດບິດສຳລັບດິນເຄື່ອງດິນ (clay), ຫີນທราย (sandstone), ແລະ ຫີນgranite

ຄວາມແຂງຂອງຊັ້ນດິນກຳນົດຂອບເຂດຕ່ຳສຸດຂອງອຳນາດບິດ. ດິນເຄື່ອງດິນອ່ອນຕ້ອງການພຽງແຕ່ 20–40 N·m; ຫີນທรายຕ້ອງການ 80–120 N·m ເພື່ອเอาชนะຄວາມແຂງຂອງການອັດ (compressive strength) ທີ່ຢູ່ລະດັບກາງ; ແລະ ຫີນgranite ຕ້ອງການ ≥150 N·m ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການຢຸດເຄື່ອງ (stalling) ຫຼື ການສວຍຫຼຸດຢ່າງໄວວາຂອງແທງຂຸດເຈາະ.

ການຫຼີກເວັ້ນຮູບແບບຂອງຄວາມລົ້ມເຫຼວ: ການເບື່ອງຂອງແທງຂຸດເຈາະ (Bit Deflection), ການຢຸດເຄື່ອງຂອງມໍເຕີ (Motor Stall), ແລະ ຄວາມເສຍຫາຍຈາກອຳນາດບິດເກີນ (Over-Torque Damage)

ເມື່ອທອກຄີບໍ່ສອດຄ່ອງກັບສິ່ງທີ່ຕ້ອງການສຳລັບວຽກງານ, ພວກເຮົາຈະເຫັນອຸປະກອນລົ້ມເຫຼວໃນສາມວິທີຫຼັກ. ອັນດັບທຳອິດ, ການເບື່ອງຂອງແທ່ງເຈາະເກີດຂຶ້ນເມື່ອບຸກຄົນໃດໜຶ່ງພະຍາຍາມໃຊ້ເຄື່ອງມືທີ່ມີທອກຄີບ່ອນຕ່ຳກັບຊັ້ນຫີນທີ່ແຂງແຮງ. ສ່ວນທີ່ໃຊ້ຕັດຈະງອເຂົ້າໄປໃນຮູບຮ່າງແລະຢູ່ໃນສະຖານະນັ້ນຢູ່ຕະຫຼອດໄປ. ຕໍ່ມາ, ເຄື່ອງຈັກຈະຢຸດເຄື່ອນເມື່ອຫີນມີຄວາມແຂງແຮງເກີນໄປທີ່ເຄື່ອງມືຈະຮັບມືໄດ້. ຍົກຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ຫີນທราย, ຖ້າເຄື່ອງເຈາະເກີນປະມານ 120 ນີວຕັນ-ເມັດເຕີ, ວົງຈອນເຄື່ອງຈັກຈະຮ້ອນຈົນເຖິງຈຸດທີ່ເສຍຫາຍ. ແລະຢ່າລືມການແ cracks ຂອງຟັນເກີຣ໌ເມື່ອໃຊ້ເກີນຄວາມຈຳເປັນໃນວັດສະດຸທີ່ອ່ອນກວ່າເຊັ່ນ: ຫີນດິນ. ອີງຕາມການຄົ້ນຄວ້າຈາກ Ponemon Institute ໃນປີ 2023, ບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ກ່ຽວກັບເກີຣ໌ຄິດເປັນສາເຫດຂອງການລົ້ມເຫຼວຂອງກ່ອງເກີຣ໌ເຖິງເກົ້າໃນສິບຄັ້ງໃນການດຳເນີນການເຈາະທັງໝົດ. ການຈັບຄູ່ຢ່າງເໝາະສົມລະຫວ່າງການສຳຫຼວດທາງດີນວິທະຍາ ແລະ ຄຸນສົມບັດທີ່ແທ້ຈິງຂອງເຄື່ອງມືບໍ່ໄດ້ເປັນພຽງແຕ່ການປະຕິບັດທີ່ດີເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ກາຍເປັນສິ່ງທີ່ຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງເພື່ອຮັກສາການດຳເນີນງານໃຫ້ເປັນໄປຢ່າງລຽບງ່າຍໂດຍບໍ່ມີການຢຸດເຄື່ອງທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເສຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທຸກໆມື້.

ຄວາມຕ້ອງການທໍລະກິດເປີດເຜີຍຕາມວັດສະດຸ ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ເຄື່ອງມືຂັນ

ໄມ້, ເຫຼັກ, ແລະ ເຊມີ້ນ: ຊ່ວງທໍລະກິດທີ່ເປີດເຜີຍແລະຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບເຄື່ອງມື

ທຳມະຊາດຂອງໄມ້ທີ່ເປັນເສັ້ນໃຍເຮັດໃຫ້ສາມາດເຮັດວຽກທີ່ຄວາມເລືອນຕໍ່ນາທີ (RPM) ສູງໄດ້ ໂດຍທີ່ບໍ່ຕ້ອງການທອກເກີ (torque) ຫຼາຍເທົ່າໃດ. ແຕ່ເມື່ອເຮັດວຽກກັບເບຕົງ ອຸປະກອນຈະຖືກທົດສອບຢ່າງເຂັ້ມງວດຫຼາຍຂຶ້ນ. ສ່ວນປະກອບທີ່ເປັນຫີນກ້ອນ (aggregate) ຂອງເບຕົງຕ້ອງການທອກເກີປະມານສິບເທົ່າ ປະມານ 200 ເຖິງ 500 ນີວຕັນ-ແມັດເຕີ (Newton meters). ແລະ ຖ້າມີເຫຼັກເສີມ (rebar) ຝັງຢູ່ໃນເບຕົງ ຕົວເຈາະມັກຈະປະສົບກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງທັນທີຂອງທອກເກີເຖິງເກີນ 600 Nm ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການປ້ອງກັນການຖອກກັບ (anti-kickback protection) ເປັນສິ່ງທີ່ຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງ. ເຫຼັກສະແຕນເລດຢູ່ໃນເຂດທີ່ຕ້ອງການທອກເກີສູງສຸດສຳລັບການເຈາະລົດຊັ້ນໂລຫະ ໃນລະດັບປະມານ 120-150 Nm. ຖ້າກົດແຮງເກີນໄປໃນຈຸດນີ້ ວັດສະດຸຈະເລີ່ມມີການແຂງຕົວຈາກການເຮັດວຽກ (work harden) ເຮັດໃຫ້ການເຈາະຕໍ່ໄປເປັນໄປໄດ້ຍາກ. ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຈຶ່ງເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຫຼາຍເມື່ອເຮັດວຽກກັບໂລຫະ. ສ່ວນຫຼາຍຂອງຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງເຄື່ອງມືທີ່ພວກເຮົາເຫັນໃນເຂດນີ້ເກີດຈາກເຄື່ອງມືຮ້ອນເກີນໄປຫຼັງຈາກການນຳໃຊ້ທອກເກີສູງເປັນເວລາດົນ. ຈາກທັງໝົດ 10 ຄັ້ງທີ່ເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວ ຈະມີ 9 ຄັ້ງທີ່ເກີດຈາກການຮ້ອນເກີນໄປ.

ການຮັບປະກັນການຖ່າຍໂອນທອກເກີຢ່າງເຊື່ອຖືໄດ້ໃນລະບົບການເຈາະມືອາຊີບ

ຄວາມເປັນປະກົດຂອງອິນເຕີເຟສ: ການຈັບແລະການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍແຂວນ, ການຈັບດ້ວຍຫົວຈັບ, ແລະ ອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່ເປັນຈຸດທີ່ເຮັດໃຫ້ການຖ່າຍໂອນທອກກ໌ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ຕ່ຳ

ການຖ່າຍໂອນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ຂອງທໍລະກິດ (torque) ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຕໍ່ການທີ່ພື້ນທີ່ຕິດຕໍ່ (interfaces) ຈະຢູ່ໃນສະພາບດີປານໃດ. ສ່ວນທີ່ເປັນແຂວນເກີບ (splines), ກະບອກຈັບ (chucks), ແລະ ອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່ (adapters) ມັກເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນຂອງບັນຫາສ່ວນຫຼາຍ ເຊິ່ງສາມາດເກີດຂຶ້ນເປັນການສູນເສຍພະລັງງານ ຫຼື ການລົ້ມເຫຼວຢ່າງຮຸນແຮງ. ເມື່ອແຂວນເກີບບໍ່ຖືກຈັດຕັ້ງໃຫ້ສອດຄ່ອງກັນຢ່າງຖືກຕ້ອງ ມັນຈະເກີດການສັ່ນສະເທືອນ ເຊິ່ງຈະນຳໄປສູ່ການເກີດຄວາມເຄີຍເຄີຍຂອງເຫຼັກ (metal fatigue) ໃນໄລຍະຍາວ. ຂອງຈັບ (jaws) ຂອງກະບອກຈັບທີ່ເກົ່າແລ້ວຈະລື້ນ (slip) ໂດຍງ່າຍເມື່ອຄວາມກົດດັນເພີ່ມຂຶ້ນໃນເວລາປະຕິບັດງານ. ແຖວເກີບ (threads) ຂອງອຸປະກອນເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ບໍ່ຖືກຜະລິດດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງ ອາດຈະຫັກຫັ້ນ (shear off) ຢ່າງສິ້ນເຊີງເມື່ອເຈີກັບຄວາມຕ້ານທາງທີ່ຮຸນແຮງ, ເຊິ່ງອາດຈະເຮັດໃຫ້ມໍເຕີທັງໝົດຢຸດເຄື່ອນທີ່ທັນທີ. ສະມາຄົມສາກົນຂອງຜູ້ຮັບເໝືອງ (International Association of Drilling Contractors) ໄດ້ລາຍງານເມື່ອປີ 2022 ວ່າ ມີຫຼາຍກວ່າໜຶ່ງໃນສາມຂອງການລົ້ມເຫຼວຂອງເຄື່ອງມືເຈາະໃນເບື້ອງຕົ້ນເກີດຈາກບັນຫາທີ່ເກີດຂຶ້ນທີ່ພື້ນທີ່ຕິດຕໍ່ເຫຼົ່ານີ້ ໂດຍເປັນພິເສດເມື່ອເຮັດວຽກກັບວັດສະດຸທີ່ແຂງແຮງເຊັ່ນ: ຫີນກະແບ່ງ (granite) ໃນສະພາບທີ່ມີກຳລັງທີ່ເກີນ 7,500 ນີວຕັນ-ເມັດເຕີ (Newton meters). ຜູ້ຊ່ຽວຊານທີ່ມີຄວາມເຂົ້າໃຈດີຈະປ້ອງກັນຄວາມສ່ຽງເຫຼົ່ານີ້ດ້ວຍການນຳໃຊ້ອະລໍຢູ່ທີ່ຖືກເຮັດໃຫ້ແຂງ (hardened alloys) ສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ສຳຄັນ, ຮັບປະກັນວ່າຄວາມຄ່ອງຕົວ (tolerances) ຈະຢູ່ພາຍໃຕ້ຂອບເຂດທີ່ເຂັ້ມງວດ (ປະມານ 0.02 ມີລີແມັດ ຫຼືດີກວ່ານີ້), ແລະ ຍືດໝັ້ນຕາມແຜນການກວດສອບເປັນປະຈຳ. ທຸກຂັ້ນຕອນເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍໃຫ້ການສູນເສຍພະລັງງານຢູ່ໃນລະດັບຕ່ຳ, ຮັກສາປະສິດທິພາບການເຈາະໄວ້, ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ບັນຫານ້ອຍໆ ພັດທະນາເປັນການລົ້ມເຫຼວຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ໃຫຍ່ຂຶ້ນໃນຂະບວນການຕໍ່ໄປ.

ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມບໍ່ຍາກ (FAQ)

ທອກຄີແມ່ນຫຍັງໃນການຂຸດເຈາະ?

ທອກຄີໃນການຂຸດເຈາະແມ່ນແຮງທີ່ເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະບິດເພື່ອເຈາະເຂົ້າໄປໃນວັດສະດຸຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ ໂດຍບໍ່ຖືກຕິດຂັດ ຫຼື ເສຍຫາຍ.

ເປັນຫຍັງທອກຄີຈຶ່ງສຳຄັນໃນການຂຸດເຈາະ?

ລະດັບທອກຄີທີ່ເໝາະສົມຈະຮັບປະກັນການຂຸດເອົາວັດສະດຸໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ ລົດຕ່ຳການສຶກສະຫຼັບຂອງອຸປະກອນ ແລະ ປ້ອງກັນການຢຸດດຳເນີນງານເນື່ອງຈາກການເສຍຫາຍຂອງອຸປະກອນ.

ຄວາມແຂງຂອງວັດສະດຸສົ່ງຜົນຕໍ່ຄວາມຕ້ອງການທອກຄີແນວໃດ?

ວັດສະດຸທີ່ແຂງກວ່າເຊັ່ນ: ແກ້ວຫີນ (granite) ຕ້ອງການທອກຄີທີ່ສູງກວ່າເທື່ອລະດັບທີ່ໃຊ້ກັບວັດສະດຸທີ່ນຸ້ມກວ່າເຊັ່ນ: ແດງ (clay) ຫຼື ໄມ້ (wood) ເພື່ອຮັບປະກັນການເຈາະເຂົ້າໄປຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ ແລະ ປ້ອງກັນການເສຍຫາຍຂອງເຄື່ອງມື.

ບັນຫາທີ່ເກີດຈາກທອກຄີທີ່ເກີດຂຶ້ນທົ່ວໄປມີຫຍັງບ້າງ?

ບັນຫາທີ່ເກີດຂຶ້ນທົ່ວໄປລວມມີ: ການເບື່ອງຂອງເຄື່ອງມືຂຸດ (bit deflection), ການຢຸດເຄື່ອງຈັກ (motor stalls), ແລະ ການແ cracks ຂອງຟັນເກີ (gear tooth fractures) ເຊິ່ງມັກເກີດຈາກການທີ່ທອກຄີບໍ່ເໝາະສົມກັບຄວາມແຂງຂອງວັດສະດຸ.

ຈະປ້ອງກັນບັນຫາເຄື່ອງມືຂຸດເຈາະເສຍຫາຍໄດ້ແນວໃດ?

ການປັບຕັ້ງລະດັບທອກຄີໃຫ້ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງວັດສະດຸ, ການໃຊ້ເຄື່ອງມືທີ່ເໝາະສົມຕາມຂໍ້ກຳນົດ, ແລະ ການຮັກສາຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຈຸດຕິດຕໍ່ (interface integrity) ສາມາດປ້ອງກັນບັນຫາທີ່ເກີດຂຶ້ນທົ່ວໄປໄດ້.